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DER KONSTRUKTEUR 3/2017

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STANDPUNKT SIMULATION

STANDPUNKT SIMULATION IST ALLES? MENSCHEN UND MÄRKTE Isländer pflegen ihre Sprache und versuchen, auf die Übernahme von Fremdwörtern zu verzichten. So schafft man für Fremdwörter lieber eine Sprachschöpfung aus dem vorhandenen Wortschatz: „Computer“ heißt dann „tölva“, auf Deutsch etwa „Rechenhexe“. Diese Wortschöpfung sollte uns daran erinnern, dass es guten und bösen Zahlenzauber geben kann. Wir hingegen gehen häufig davon aus, dass Computer nicht irren und uns nicht täuschen „wollen“. Leider ist dieser Glaube auch unter uns Ingenieuren weit verbreitet und führt zunehmend zu einem ungerechtfertigten blinden Vertrauen in die Ergebnisse, was sich teilweise in eklatanten Fehlschlägen zeigt. Verstehen Sie mich nicht falsch, ich bin kein Gegner computerunterstützter Verfahren in Konstruktion und Entwicklung. Die wichtige Vokabel für mich ist jedoch „computerunterstützt“. Verantwortlich ist und bleibt der Mensch! Er muss in der Lage sein, Verantwortung für die Ergebnisse zu übernehmen. Dazu muss er die Ergebnisse verstanden haben. Der Computer kann ihm lediglich helfen, etwa durch Simulationen. Speziell bei Simulationen können folgende Alarmzeichen Anhaltspunkte geben, dass gerade etwas schiefläuft: Alarmzeichen 1: Man rühmt sich, bei der Simulation extrem detaillierte Modelle zu verwenden. Je detaillierter die Modelle in ihrer Physik sind, umso mehr Parameter muss man einstellen. Jeder Parameter kann falsch eingestellt werden und ist somit zunächst auch eine potenzielle Fehlerquelle. Meist ist der Einsatz komplexer Modelle ein Anzeichen dafür, dass man die Physik nicht verstanden hat und den oder die vorherrschenden Effekte nicht erkennen konnte. Alarmzeichen 2: Man ist stolz auf die lange Rechenzeit. Das soll belegen, wie genau der Computer rechnet. Häufig ist es aber nur ein Zeichen dafür, dass die Numerik Probleme bereitet oder unnötig genau gerechnet wird, was wiederum viele Iterationen notwendig macht. Alarmzeichen 3: Man verzichtet auf den Bau von Prototypen. Prototypen sind und bleiben für mich das Mittel der Wahl. Ob alles passt, gut zugänglich ist und wie erwartet ineinander greift, sieht man am besten in der Realität. Mittlerweile geht man verstärkt dazu über, agile Entwicklungsmethoden auch außerhalb der Softwareentwicklung einzusetzen. Das agile Manifest fordert „Funktionierende Software steht über einer umfassenden Dokumentation“. Man könnte auch sagen: Funktionierende Prototypen stehen über einer umfangreichen Simulation. Dieser Beitrag soll kein Appell sein, das Zeichenbrett zu entstauben und den Rechenschieber wieder hervor zu holen. Das täte dem Fortschritt unrecht, den Computer möglich machen. So können wir heute im Leichtbau Strukturen und Gewichtseinsparungen realisieren, die von Hand nicht zu erschaffen gewesen DR.-ING. MARCO MÜNCHHOF M.S./SUNY, VORSTAND DER ECKELMANN AG UND LEITER MASCHINENAUTOMATION wären. Auch die immer kürzeren Innovationszyklen wären ohne Computer nicht zu erreichen. Aber was sollen wir Ingenieure dann anders machen? Etymologisch betrachtet stammt das Wort Ingenieur vom lateinischen Ingenium, auf Deutsch etwa „Scharfsinn“. Darauf sollten wir uns manchmal mehr konzentrieren. Er soll uns mahnen, nicht jedes Ergebnis arglos zu übernehmen, sondern alle Ergebnisse auch ingenieurmäßig zu interpretieren und wo möglich mit Überschlagsrechnungen oder Prototypen zu verifizieren. Hier ist und bleibt auch eine gute Grundlagenausbildung an den Hochschulen ein wichtiger Aspekt. So schön es ist, dass junge Ingenieurinnen DER INGENIEUR SOLLTE ERGEBNISSE NICHT ARGLOS ÜBERNEHMEN, SONDERN MIT SCHARFSINN INTERPRETIEREN und Ingenieure heute professionelle Softwarepakete an den Hochschulen nutzen, so wichtig bleibt es aber auch, ihnen das Wissen und Methoden an die Hand zu geben, Ergebnisse zu hinterfragen, zu erklären und zu interpretieren. Im internationalen Vergleich scheint mir gerade das eine Stärke der Ingenieurausbildung in Deutschland zu sein. Schon Platon mahnt uns mit seinem Höhlengleichnis, Modelle (Abbilder) der Realität nicht mit der Realität zu verwechseln. Um die Realität mit Technik zu verändern, müssen umgekehrt auch schöne Technik-Bilder, die wir entwerfen und uns ausmalen, den Realitätstest bestehen. Simulation schafft jedoch die Möglichkeit für ein spielerisches und gefahrloses Scheitern mit Modellen, was uns als Menschen im besten Fall klüger macht. Kurz gesagt: „A fool with a tool is still a fool.” www.eckelmann.de 12 DER KONSTRUKTEUR 3/2017

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